Sắt và thép, hai trong số những vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, đóng một vai trò không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Từ những tòa nhà chọc trời cao chót vót tạo nên cảnh quan thành phố cho đến những cây cầu vững chắc kết nối chúng ta, sắt thép là xương sống của cơ sở hạ tầng hiện đại.
Những vật liệu đa năng này không chỉ cần thiết trong xây dựng mà còn tìm đường vào nhiều loại sản phẩm mà chúng ta sử dụng hàng ngày mà chúng ta thường không nhận ra. Cho dù đó là dụng cụ nhà bếp mà chúng ta dùng để nấu ăn, những chiếc ô tô mà chúng ta lái hay những công cụ mà chúng ta sử dụng thì các ứng dụng của sắt thép thực sự có mặt ở khắp mọi nơi.
1, Sắt
Sắt (Fe) là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên hành tinh chúng ta và đã được con người ứng dụng từ hàng ngàn năm trước. Sắt là kim loại có màu xám bạc và nổi bật về độ bền, tính chắc chắn và tính chất từ tính mạnh mẽ.
Sắt có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao, dễ uốn và dẻo. Điều này có nghĩa là nó có thể dễ dàng tạo hình và kéo thành các hình dạng phù hợp theo yêu cầu.
Nguồn gốc và phương pháp chiết xuất sắt
Nguồn sắt
- Quặng sắt: Nguồn chính là quặng sắt, có thể được tìm thấy ở nhiều nơi trên khắp thế giới. Các loại quặng phổ biến nhất bao gồm manhetit, hematit, pirit và xiderit.
- Sắt phế liệu và tái chế: Sắt cũng có thể được lấy từ các vật liệu tái chế như kim loại phế liệu, các sản phẩm sắt thép và chất thải công nghiệp.
Các phương pháp chiết xuất sắt
Luyện sắt
Đây là phương pháp truyền thống và lâu đời để chiết xuất sắt, thông qua một quá trình gọi là luyện kim. Điều này có nghĩa là nung nóng quặng sắt bằng chất khử (như than cốc hoặc than củi) trong lò cao. Nhiệt độ cao trong lò làm cho sắt nóng chảy và loại bỏ các tạp chất, dẫn đến việc tạo ra sắt nóng chảy.
Khử trực tiếp
Một phương pháp khác để chiết sắt là khử trực tiếp, sử dụng khí tự nhiên hoặc than để khử quặng sắt thành sắt kim loại mà không cần lò cao. Phương pháp này thường được sử dụng trong sản xuất sắt hiện đại và có thể tiết kiệm năng lượng hơn so với phương pháp luyện kim truyền thống.
Thủy luyện
Một số quặng sắt, đặc biệt là những quặng có hàm lượng phốt pho cao, có thể cần đến phương pháp thủy luyện để khai thác. Điều này liên quan đến việc hòa tan quặng sắt trong dung dịch axit hoặc kiềm để loại bỏ tạp chất và thu được dung dịch sắt tinh khiết, sau đó có thể được kết tủa và xử lý thêm.
Một số dạng sắt phổ biến hiện nay: gang, rèn, khử trực tiếp (DRI) và gang thép,…
2, Thép
Thép là là hợp kim được tạo ra chủ yếu bằng cách kết hợp Fe với một lượng nhỏ carbon. Hàm lượng carbon trong thép thường nhỏ hơn 2%, mặc dù các nguyên tố khác như mangan, crom, niken hoặc molybden cũng có thể được thêm vào để tăng cường các đặc tính cụ thể.
Hợp kim carbon này mang lại cho thép những đặc tính độc đáo, làm cho nó bền hơn, cứng hơn và có khả năng chống ăn mòn cao hơn sắt thường. Bằng cách điều chỉnh thành phần và xử lý nhiệt, thép có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu khác nhau, chẳng hạn như độ bền kéo cao cho mục đích xây dựng hoặc độ cứng cao cho dụng cụ cắt.
Quy trình sản xuất thép
Quá trình sản xuất thép bao gồm nhiều giai đoạn, từ khai thác nguyên liệu thô cho đến đạt được thành phẩm cuối cùng. Thu mua phế liệu Quang Tuấn giới thiệu bạn tổng quan đơn giản về quy trình sản xuất thép:
Khai thác nguyên liệu thô
Bước đầu tiên trong sản xuất thép là khai thác quặng sắt. Quặng này thường được tìm thấy trong các mỏ và sau đó được tinh chế để loại bỏ các tạp chất như đá và bụi bẩn. Quặng Fe tinh chế được gọi là sắt cô đặc.
Luyện sắt
Tinh quặng sắt sau đó được nấu chảy trong lò cao cùng với than cốc (nhiên liệu giàu carbon) và đá vôi. Nhiệt độ cao trong lò phá vỡ quặng Fe, giải phóng và xỉ nóng chảy. Xỉ là sản phẩm phụ được hình thành từ các tạp chất trong quặng.
Luyện thép
Sắt nóng chảy từ lò cao được tinh chế thêm trong lò oxy cơ bản (BOF) hoặc lò hồ quang điện (EAF). Trong phương pháp BOF, oxy được thổi vào sắt nóng chảy để oxy hóa tạp chất, trong khi ở phương pháp EAF, hồ quang điện được sử dụng để làm nóng và nấu chảy thép phế liệu, sau đó được kết hợp với sắt nóng chảy.
Tinh chế
Sau quá trình sản xuất thép ban đầu, có thể cần phải tinh chế thêm để đạt được chất lượng và thành phần mong muốn của thép. Điều này có thể liên quan đến các phương pháp xử lý bổ sung như khử khí, hợp kim hóa để thêm các nguyên tố cụ thể nhằm đạt được các đặc tính muốn có hoặc điều chỉnh nhiệt độ và thành phần hóa học.
Đúc liên tục
Sau khi quá trình tinh luyện hoàn tất, thép nóng chảy được đổ vào máy đúc liên tục. Những máy này định hình thép lỏng thành các phôi, tấm hoặc khối rắn, là những hình thức ban đầu cho các quy trình sản xuất tiếp theo.
Cán nóng
Các sản phẩm thép đông đặc từ quá trình đúc liên tục được gia nhiệt lại và sau đó được đưa qua máy cán nóng. Cán nóng liên quan đến việc cán thép ở nhiệt độ cao để giảm độ dày và định hình nó thành dạng mong muốn, chẳng hạn như tấm hoặc thanh.
Cán nguội
Một số sản phẩm thép cũng trải qua quá trình cán nguội, giúp giảm thêm độ dày và cải thiện bề mặt hoàn thiện. Cán nguội có thể tạo ra các tấm hoặc dải thép mỏng hơn được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi kích thước chính xác và bề mặt nhẵn.
Ủ
Ủ là một quá trình xử lý nhiệt quan trọng giúp nâng cao tính chất tổng thể và khả năng làm việc của thép. Nó liên quan đến việc làm nóng các dải thép đến nhiệt độ cụ thể và giữ chúng ở nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian xác định trước, sau đó đến quá trình làm mát. Có nhiều phương pháp ủ khác nhau được thực hiện trong ngành thép, bao gồm ủ theo mẻ, liên tục và ủ trong không khí có kiểm soát.
Các loại thép
Một số loại thép phổ biến hiện nay được ứng dụng rộng rãi, phải kể đến như: thép cacbon, thép hợp kim, thép không gỉ và thép mạ kẽm.
Tính chất và ưu điểm của thép so với các loại vật liệu khác
- Tính chắc chắn: Được biết đến với sức mạnh kết hợp giữa các nguyên tố khác nhau. Tính chất đặc biệt này của nó được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng kết cấu như nhà ở, các công trình,…
- Độ bền: Thép có độ bền cao và khả năng chống mài mòn. Nó có thể chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao, độ ẩm hoặc môi trường ăn mòn, khiến nó phù hợp với các kết cấu, cấu trúc và ứng dụng lâu dài.
- Tính linh hoạt: Thép có thể được cuộn thành tấm, tạo thành dầm hoặc ép đùn thành các hình dạng phức tạp, giúp nó có thể thích ứng với các yêu cầu thiết kế khác nhau.
- Khả năng chống cháy: Thép có đặc tính chống cháy rất tốt so với các vật liệu khác như gỗ. Nó có điểm nóng chảy cao, cho phép nó giữ được tính toàn vẹn cấu trúc trong thời gian dài hơn khi xảy ra sự cố hỏa hoạn.
3, Giá sắt thép phế liệu tại thu mua phế liệu Quang Tuấn
Giá sắt thép phế liệu hiện nay tại thu mua phế liệu Quang Tuấn dao động từ 9.000 – 41.000 vnđ/kg.
Để biết thêm thông tin về giá cả các loại phế liệu.
Hãy tham khảo bảng giá cập nhật của chúng tôi!
4, Ứng dụng của sắt thép
- Công nghiệp xây dựng: ứng dụng kết cấu, gia cố trong bê tông, cầu và cơ sở hạ tầng,…
- Công nghiệp ô tô: thân và khung ô tô, linh kiện động cơ
- Máy móc và thiết bị: máy móc sản xuất, dụng cụ và thiết bị
- Thiết bị gia dụng: thiết bị nhà bếp và đồ đạc trong nhà
- Lĩnh vực năng lượng: nhà máy điện và tua bin, tua bin gió và tấm pin mặt trời
- Giao thông vận tải: đường ray và xe lửa, tàu thủy và công trình biển
